四川的地震地质

兰馨幽梦

李江海  世界地球之旅

一、四川盆地的地震活动

四川盆地是中国四大盆地之一，大部分位于四川省内，总面积约26万多平方千米，位于亚洲大陆中南部（北纬28°10'和32°25'之间），中国西南部、囊括四川省中东部，由青藏高原、大巴山、华蓥山、云贵高原环绕而成，周围山地海拔多在1000米～3000米之间，面积约为10万平方千米，中间盆底地势低矮，海拔250米～750米，面积约为16万平方千米，因此可明显分为边缘山地和盆底部两大部分。
四川盆地位于青藏高原、秦岭与东扬子丘陵之间，是菱形的山间盆地。该盆地的形成受控于东北边界的米仓山—大巴山逆断裂带、西北边界的龙门山逆断裂带、西南边界左旋走滑的鲜水河—小江断裂系和东南边界的华蓥山褶皱带。这些构造形成于中生代，新生代以来随着青藏高原向东扩张又被重新活化（包雨鑫等，2022）。
强震记录表明，四川盆地西部和西南边界的现今变形仍然非常强烈，近期曾发生1974 年 MS7.1 大关地震、2008 年 MW7.9 汶川地震、2013 年 MW6.6 芦山地震等强破坏性地震。相对而言，盆地东部边界和东北边界的现今地震活动和构造变形较为微弱。四川盆地南部长宁页岩气区块发育有建武向斜，该向斜开阔舒缓，其两翼地层倾角为 5°—10°，核部地层近水平，向北与长宁背斜相连（包雨鑫等，2022）。

兰馨幽梦

兰馨幽梦

自1970年有地震台网观测记录以来，四川盆地的地震活动呈现较弱的状态，但近十多年来盆地的地震活动频次和强度呈上升趋势。2019年发生的长宁MS 6.0地震打破了四川盆地地震震级不上6.0的历史。四川盆地南部随着地震活动的显著增强也备受关注。同时，该地区的地震活动与区域构造之间的关系、潜在地震最大震级等问题也亟待解决（左洪等，2023）。

兰馨幽梦

巴颜喀拉块体地震震中主要沿边界断裂呈明显带状分布，以东昆仑断裂带、龙门山断裂带和甘孜—玉树—鲜水河断裂带居多，块体东部位于南北地震带的中部，区内由地壳强烈变形影响形成的一系列大型活动断裂带上发生过多次地震。地震震源深度以分布在小于20km中上地壳的浅源地震为主。从历史强震统计分析结果来看，强震主要发生在巴颜喀拉块体的主要活动边界断裂上，尤为显著的包括2001年昆仑山口西Ms8.1级地震，2008年汶川Ms8.0级地震，2010年玉树Ms7.1级地震和2017年九寨沟Ms7.0级地震等（贠晓瑞，李江海等，2018）。

兰馨幽梦

川藏铁路位于川藏高地震烈度区，区内地震活动强烈，频次高、震级大，涉及的活动断裂主要有甘孜-玉树断裂、鲜水河断裂、理塘断裂、玉龙希断裂和金沙江断裂等，区域地震构造稳定性，特别是断层活动性是影响线路走向方案选择的关键因素（罗圆等，2018）

兰馨幽梦

Ⅰ—鲜水河—安宁河—则木河—小江地震带；Ⅱ—龙门山地震带；Ⅲ—岷山地震带；Ⅳ—四 川盆地南部地震区：Ⅳａ—马边—永善地震亚区；Ⅳｂ—鲁甸地震亚区；Ⅳｃ—长宁地震亚区；Ⅳｄ—自贡—荣昌地震亚区
四川盆地西缘和西南缘分别为两个一级地震构造带，即：鲜水河—安宁河—大凉山—则木河—小江走滑型地震带、龙门山—岷山走滑逆冲型或逆冲走滑型地震带。这２个地震带是南北地震带的最重要组成部分。根据历史地震资料，结合盆地基底断层的分布特征，将四川盆地南部地震区划分为４个地震亚区（Iva-IVd），每个地震亚区的发震构造存在一定的差异（张岳桥，2020）。

兰馨幽梦

龙门山断裂带的3条主干断裂，均具备发生7级左右地震活动的能力，其中，映秀—北川断裂是该地区强震事件的最主要发震断层，如2008年汶川Ms8.0级即发生在该断裂之上。汶川地震发生在龙门山断裂带中段，震中位于东经103.82°，北纬33.20°，震源深度约为20km，断层面往西倾角约30°，震源机制显示断层以逆冲机制为主、伴有右旋走滑分量，地震造成约250km地表破裂带（Wang er al., 2011；邓起东，2010）。 在印度板块的强烈推挤作用和下地壳软流层的水平拖拽下，巴颜喀拉地块向东南的水平运动受到坚硬的四川盆地的阻挡，造成川西高原相对于四川盆地仰冲。

兰馨幽梦

四川西部地区可以进行地震的构造分区。西南地区主要为川滇块体及巴颜喀拉块体中的龙门山次级块体的区域。该地区多次孕育、发生７级以上强震，地震活动的频度高、强度大。地震发生一般受断层活动的明显 控制， 发震断层活动方式以走滑、逆走滑为主。震害分布大多表现为明显的椭圆形，在大型走滑断层上以及块体边界断层上，受地震破裂传播方向性的影响，地震震害呈更为狭长的椭圆分布（雷建成等，2007）。
四川盆地地区指龙门山断裂带以南，安宁河断裂带、则木河断裂带、小江断裂带以东， 包括四川马边、雷波、 四川盆地、滇东北、重庆、贵州、湖北等地区。主要为华南块体的 西部地区。该区域处于青藏高原向华南地区的过渡地带，地形较平坦，地壳结构较为均匀， 断层规模较小，活动性较弱。断层性质以逆断层为主，地震活动一般受到断层或者与断层共 生的褶皱的控制和影响。地震活动的频度和强度均较低，除四川马边、 雷波地区有6～７级地震活动外，其余地区的地震活动大多以５级左右的中等强度地震为主。该区域的震害 分布呈现一定的方向性椭圆形，但接近圆形（雷建成等，2007）。

兰馨幽梦

地震活动分区及用于研究统计的地震震中分布图（公元1912年-1990年， Ms ≥4.70）（雷建成等，2007）

兰馨幽梦

研究区主要包括四川盆地南部褶皱带边缘、大凉山褶皱带边缘以及四川盆地西南区域，研究区内有华蓥山断裂、五莲峰断裂以及龙泉山断裂等活动构造。根据1970年以来的地震目录记载，研究区域内5级以上中强地震主要集中于四川盆地西南缘的盆山交界地带。在马边地区，1936年4月26日和5月16日相隔20多天分别发生Mw6.7和 Mw6.8两次地震，1971年８月17日前后连续发生一系列5级左右地震，最大达5.8级；在大关地区，最大地震是1974年5月11日发生的Ms7.1地震，此次地震造成人员伤亡和财产损失。近年来荣县、自贡、涪陵等地进行了页岩气开发、深井采盐等工业化活动，盆地内部地震活动也在增加。2019年6月17日长宁Ms6.0地震、2021年９月16日泸县Ms6.0地震都发生在盆地内部，这两次地震震中位置周边都存在断裂构造，但近几十年来并未发生超过 6.0级的地震。这两次6.0级地震是人类活动诱发的地震还是构造地震，待深入研究（李永波等，2022）。

兰馨幽梦

兰馨幽梦

四川盆地南部地震区存在两类不同的发震构造：断块型基底断层和盖层滑脱型断层。马边—永善、鲁甸和长宁地震亚区以基底走滑型或走滑逆冲型地震为主，而自贡—荣昌地震亚区以浅层逆冲型地震为主。另外，在基底断层主导的地震亚区，双震型地震频发，一次走滑地震往往触发另一组共轭基底断层的破裂，主、余震分布与地震震源机制结果一致，区域挤压应力方向为NWW向至SWW向（张岳桥，2020）。
在自贡—荣昌地震亚区，中、强地震的发生可能与南东倾的浅层滑脱断层的逆冲活动有关，属于滑脱褶皱构造楔体的复活。四川盆地南部地震区是新生的克拉通构造地震区，其动力主要来自于西部青藏高原的向东推挤，导致扬子地块南部基底断层复活，同时使盆地内浅层滑脱断层挤压复活。其中，断块型基底结构与基底断层的走滑和走滑逆冲作用是四川盆地南部中、强地震发生的主要深部构造控制因素（张岳桥，2020）。

兰馨幽梦

兰馨幽梦

威远地区东部的丛集地震震源深度主要集中在 3～5 km，主要走向为北东向。西部余震成带分布（有南北走向和与墨林场断层同向的北西向）。北东向分布的地震可能是由威远背斜北东向的荣县-威远隐伏断裂错动引发的。西部地震的震源深度跳跃较大，深部耦合关系不好，而东部地震的深浅耦合关系好，显示出断层连续性较好，更易形成较大规模的断层破裂风险（左洪等，2023）。

兰馨幽梦

威远地区是四川盆地的最高部分，基底埋深 4～7 km，从西往东的基底深度逐渐变深。区域内西南部主要发育的断层为北西向的墨林场断裂，全长18km，为中小地震活动带
二、四川的新构造及其动力学过程
晚新生代以来，印—欧大陆碰撞、青藏高原向东挤出，扬子地块西缘受到强烈推挤，形成龙门山逆冲断层带、大凉山逆冲构造带和锦屏山—丽江—小金河逆冲断层带为代表的复杂构造图像，新构造活动集中在“Ｙ”形断层系上，即ＮＷ向的鲜水河断层带、ＮＥ向龙门山断层带和Ｎ-Ｓ向安宁河—则木河—小江断裂带。此外，扬子地块内部受挤压产生２个不同的弥散性中、强地震活动区：四川盆地南部地震区和云南地震区（张岳桥，2020）。

兰馨幽梦

Ⅰａ和Ⅰｂ—分别为松潘-甘孜褶皱带的川青地块和川滇地块；Ⅱａ—云南地震区；Ⅱｂ—大凉山构造带；Ⅱｃ—四川盆地南部地震区
云南地震区和四川盆地南部的地震活动表明，扬子地块西南部已经不同程度地卷入了青藏高原的向东扩展过程，扩展的方式或伴随着地块的旋转，如川滇地块，或地块的向东推挤，如大凉山。扬子西南缘地壳强度减弱、下地壳发生不同程度的弱化，尤其是云南地震区下地壳活化程度高，下地壳流动增强，是中强地震频繁发生的深部背景。而四川盆地南部地震区的扬子地壳较稳定，大凉山块体向东推挤产生的构造应力使四川盆地南部地区边界断裂或先存的基底断层复活，构造应力在地块内部传播，形成次级地震构造区（张岳桥，2020）。

兰馨幽梦

龙门山断裂带由一系列挤压、走滑-挤压的断裂及褶皱组成，自东向西包括灌县—江油断裂（F1前山断裂）、映秀—北川断裂（F2中央断裂/主断裂），以及汶川—茂汶断裂（F3后山断裂）。该断裂带总体呈N40°E左右走向展布延伸，倾向NW，倾角50°～80°，长约500km，宽约30-50km，断层滑动以逆冲为主，兼具右旋走滑分量，滑动速率为1.1～6mm/a，右旋走滑分量在龙门山断裂带的东北段更大（安其美等，2004；王志等，2017）。

兰馨幽梦

兰馨幽梦

兰馨幽梦